一种晶圆测厚系统及方法技术方案

本申请公开了一种晶圆测厚系统及方法，该系统包括显示模块、工控机、电气控制模块、信号采集模块；信号采集模块包括拍照单元、气体控制单元和测厚单元。显示模块用于获取晶圆的初始厚度、目标厚度、预设阈值和时间频率，并显示测试结果。工控机根据时间频率向电气控制模块发送测试信号，向电气控制模块发送测试指令，接收并计算测试数据后向显示模块发送测试结果。电气控制模块根据测试信号控制拍照单元进行拍照后，向主控机发送图片数据，接收并根据测试指令控制气体控制单元和测厚单元进行测试后，向工控机发送测试数据。由此直接对晶圆进行测厚，不需要通过测量其他物体间接进行测厚，测量的可靠性高，提升了测量精确度。提升了测量精确度。提升了测量精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆测厚系统及方法


[0001]本申请涉及晶圆测量
，尤其涉及一种晶圆测厚系统及方法。

技术介绍

[0002]晶圆是指制作硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，在硅晶片上进行加工可制作成各种电路元件结构，从而组合成集成电路产品。因此，晶圆是制作集成电路产品的基础，晶圆的厚度对晶圆的性能有很大影响。
[0003]现有技术中，在晶圆的双面研磨过程中采用的在线实时测厚系统，通常难以接触工件表面，一般采用间接的厚度测量方法。例如采用激光测厚或接触式千分表进行测厚，通过实时监测加工过程中上下研磨盘厚度变化，计算晶片去除量变化的方式来获得晶圆的厚度，但是这些方法都是通过间接测量别的物体来测量晶圆的厚度，影响测量误差的因素多，测量出的厚度误差较大，因此测量的精确度差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种晶圆测厚系统及方法，旨在提升晶圆测厚的精确度。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种晶圆测厚系统，所述系统包括显示模块、工控机、电气控制模块、信号采集模块；所述信号采集模块包括拍照单元、气体控制单元和测厚单元；
[0006]所述显示模块，用于获取晶圆的初始厚度、所述晶圆的目标厚度、预设阈值和测厚时间频率，并显示所述晶圆的厚度测试结果；
[0007]所述工控机，用于根据所述测厚时间频率向所述电气控制模块发送测试信号；根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果，向所述电气控制模块发送测试指令；接收并计算厚度测试数据以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果；
[0008]所述电气控制模块，用于根据所述测试信号控制所述拍照单元进行拍照，以获得所述图片数据，向所述主控机发送所述图片数据；接收并根据所述测试指令控制所述气体控制单元和所述测厚单元进行测试，以获得所述厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据；
[0009]所述拍照单元，用于响应于所述测试信号对所述晶圆进行拍照，获得所述图片数据；
[0010]所述气体控制单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行气体喷射；
[0011]所述测厚单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行厚度测试。
[0012]可选地，所述工控机具体用于根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果为晶圆外露出研磨盘时，向所述电气控制模块发送测试指令。
[0013]可选地，所述电气控制模块具体用于接收所述测试指令，通过所述测试指令控制
所述气体控制单元进行气体喷射，同时通过所述测试指令控制所述测厚单元进行测厚以获得厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据。
[0014]可选地，所述测厚单元具体用于：
[0015]所述测厚单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行光学厚度测试。
[0016]可选地，所述工控机具体用于接收所述厚度测试数据，并计算所述厚度测试数据的有效数据的平均值以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果，所述有效数据为测试厚度小于或等于所述初始厚度的厚度测试数据。
[0017]可选地，所述工控机还用于判断所述厚度测试结果是否在所述目标测试厚度范围内，若所述厚度测试结果在所述目标测试厚度范围内，向研磨设备发送停机信号，所述目标测试厚度范围是由所述目标厚度和所述预设阈值进行相加处理得到的。
[0018]第二方面，本申请实施例提供了一种晶圆测厚方法，应用于晶圆测厚系统，所述晶圆测厚系统包括显示模块、工控机、电气控制模块、信号采集模块；所述信号采集模块包括拍照单元、气体控制单元和测厚单元，所述方法包括：
[0019]根据所述显示模块获取晶圆的初始厚度、所述晶圆的目标厚度、预设阈值和测厚时间频率，并显示所述晶圆的厚度测试结果；
[0020]所述工控机根据所述测厚时间频率向所述电气控制模块发送测试信号；所述工控机根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果，向所述电气控制模块发送测试指令；所述工控机接收并计算厚度测试数据以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果；
[0021]所述电气控制模块根据所述测试信号控制所述拍照单元进行拍照，以获得所述图片数据，向所述主控机发送所述图片数据；所述电气控制模块接收并根据所述测试指令控制所述气体控制单元和所述测厚单元进行测试，以获得所述厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据；所述拍照单元响应于所述测试信号对所述晶圆进行拍照，获得所述图片数据；所述气体控制单元响应于所述测试指令对所述晶圆进行气体喷射；所述测厚单元响应于所述测试指令对所述晶圆进行厚度测试。
[0022]可选地，所述工控机根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果，向所述电气控制模块发送测试指令，包括：
[0023]所述工控机根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果为晶圆外露出研磨盘时，向所述电气控制模块发送测试指令。
[0024]可选地，所述电气控制模块接收并根据所述测试指令控制所述气体控制单元和所述测厚单元进行测试，以获得厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据，包括：
[0025]所述电气控制模块接收所述测试指令，通过所述测试指令控制所述气体控制单元进行气体喷射，同时通过所述测试指令控制所述测厚单元进行测厚以获得厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据。
[0026]可选地，所述测厚单元响应于所述测试指令对所述晶圆进行厚度测试，包括：
[0027]所述测厚单元响应于所述测试指令对所述晶圆进行光学厚度测试。
[0028]可选地，所述工控机接收并计算厚度测试数据以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果，包括：
[0029]所述工控机接收所述厚度测试数据，并计算所述厚度测试数据的有效数据的平均
值以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果，所述有效数据为测试厚度小于或等于所述初始厚度的厚度测试数据。
[0030]可选地，所述方法还包括：
[0031]所述工控机判断所述厚度测试结果是否在所述目标测试厚度范围内，若所述厚度测试结果在所述目标测试厚度范围内，向研磨设备发送停机信号，所述目标测试厚度范围是由所述目标厚度和所述预设阈值进行相加处理得到的。
[0032]相较于现有技术，本申请实施例具有以下有益效果：
[0033]本申请实施例提供了一种晶圆测厚系统及方法，该系统包括显示模块、工控机、电气控制模块、信号采集模块；信号采集模块包括拍照单元、气体控制单元和测厚单元。显示模块用于获取晶圆的初始厚度、晶圆的目标厚度、预设阈值和测厚时间频率，并显示晶圆的厚度测试结果。工控机根据测厚时间频率向电气控制模块发送测试信号，根据电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果，向电气控制模块发送测试指令，接收并计算厚度测试数据以获得厚度测试结果，向显示模块发送厚度测试结果。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆测厚系统，其特征在于，所述系统包括显示模块、工控机、电气控制模块、信号采集模块；所述信号采集模块包括拍照单元、气体控制单元和测厚单元；所述显示模块，用于获取晶圆的初始厚度、所述晶圆的目标厚度、预设阈值和测厚时间频率，并显示所述晶圆的厚度测试结果；所述工控机，用于根据所述测厚时间频率向所述电气控制模块发送测试信号；根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果，向所述电气控制模块发送测试指令；接收并计算厚度测试数据以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果；所述电气控制模块，用于根据所述测试信号控制所述拍照单元进行拍照，以获得所述图片数据，向所述主控机发送所述图片数据；接收并根据所述测试指令控制所述气体控制单元和所述测厚单元进行测试，以获得所述厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据；所述拍照单元，用于响应于所述测试信号对所述晶圆进行拍照，获得所述图片数据；所述气体控制单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行气体喷射；所述测厚单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行厚度测试。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工控机具体用于根据所述电气控制模块返回的图片数据与预设图片数据的比较结果为晶圆外露出研磨盘时，向所述电气控制模块发送测试指令。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气控制模块具体用于接收所述测试指令，通过所述测试指令控制所述气体控制单元进行气体喷射，同时通过所述测试指令控制所述测厚单元进行测厚以获得厚度测试数据，向所述工控机发送所述厚度测试数据。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测厚单元具体用于：所述测厚单元，用于响应于所述测试指令对所述晶圆进行光学厚度测试。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工控机具体用于接收所述厚度测试数据，并计算所述厚度测试数据的有效数据的平均值以获得所述厚度测试结果，向所述显示模块发送所述厚度测试结果，所述有效数据为测试厚度小于或等于所述初始厚度的厚度测试数据。6.根据权利要求1至5任意一项所述的系统，其特征在于，所述工控机还用于判断所述厚度测试结果是否在所述目标测试厚度范围内，若所述厚度测试结果在所述目标测试厚度范围内，向研磨设备发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，王芃，宋林娜，乔海懋，王波，彭同华，杨建，
申请(专利权)人：北京天科合达半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：